5.22 设计抗风暴房屋模型（教学设计）科学粤教粤科版三年级下册（新教材）

粤教版（2024）科学三年级下册 《设计抗风暴房屋模型》教学设计 课题 5.22 设计抗风暴房屋模型 课型 新授课 教学目标 科学观念： 1.知道抗风暴房屋设计核心要求：减小风的作用力、提高结构稳定性； 2.了解房屋抗风暴的关键设计：横截面采用流线型、下粗上细重心偏下、增加墙体厚度、顶部通风设计等； 3.认识建立模型的科学方法，知道模型能抽象描述物体的关键特征。 科学思维： 1.通过分析房屋抗风暴的设计原理，建立“结构—稳定性—抗风能力” 的关联思维； 2.通过设计房屋模型，培养工程设计思维，考虑材料、时间、成本等限制条件； 3.通过交流设计方案，发现问题并提出改进建议，培养批判性思维和优化能力。 探究实践： 1.能根据抗风暴需求，设计房屋模型并画出结构简图，标注关键尺寸； 2.能根据设计方案，列出所需材料并完成简易模型制作； 3.能通过交流和反思，发现设计中的问题并提出改进建议。 态度责任： 1.养成严谨、细致的设计和制作习惯，理解工程设计需兼顾需求与限制条件； 2.体会工程师解决实际问题的科学精神，感受工程技术对防灾减灾的重要作用； 3.培养创新意识和团队协作能力，乐于分享和改进自己的设计方案。 教学重难点 重点：理解抗风暴房屋的核心设计要求和关键结构特点；掌握设计房屋模型的步骤，能画出简图并列出材料；了解建立模型的方法，能通过模型描述房屋的关键特征。 难点：理解流线型横截面、下粗上细结构、顶部通风设计等对房屋抗风能力的作用；在设计中兼顾抗风需求与材料、时间、成本等限制条件。 教学环节 教学过程 课堂导入 一、导入：聚焦问题，激发兴趣 1.情境引入：播放台风中不同房屋的表现视频，提问：“为什么有的房屋能抵抗风暴，有的却被吹倒了？房屋要怎样设计才能抵御风暴？” 引导学生发言。 2.课题引入：指出 “今天我们就来学习《设计抗风暴房屋模型》，了解抗风暴房屋的设计秘密，自己动手设计一个能抵御风暴的房屋模型”，引出课题。 课 程 学 习 二、探索：小组探究，自主发现 活动一：抗风暴房屋的设计需求与限制条件 1.问题驱动：提出核心问题 “若想要成功抵御风暴，房屋的设计应该满足什么需求？除此之外，还需要考虑哪些设计问题？”，引导学生猜测。 2.知识讲解：设计需求与限制条件 （1）核心需求：抵御风暴，保证房屋稳定、不被风吹倒； （2）限制条件：材料（易获取、易加工）、时间（课堂可完成）、成本（低成本）、安全性（无尖锐边角）； （3）讲解工程师的设计思路：从多方面加强结构稳定性，如横截面采用流线型、下粗上细重心偏下、增加墙体厚度、顶部通风设计等。 3.设计提示分析：结合课本设计提示，引导学生思考房屋形状、大小、墙体厚度、连接方式对稳定性的影响，为设计模型做准备。 活动二：设计与制作抗风暴房屋模型 1.技能训练：模型设计步骤 步骤 1：画出房屋结构简图，标注各部分长度和厚度； 步骤 2：选择合适的材料（如硬纸板、吸管、胶水、剪刀等），考虑易获取、易加工； 步骤 3：设计合理的连接方式，确保房屋结构牢固。 2.学生设计与制作：学生分组设计并画出房屋模型简图，列出所需材料，教师巡视指导；鼓励学生采用流线型屋顶、加厚墙体、下粗上细的结构。 3.交流与讨论：小组内交流设计方案，互相提出改进建议，完善设计图纸。 三、讨论与发现：模型的关键特征与改进 1.思维训练：模型的关键特征：引导学生结合绘制的模型，描述房屋横截面形状、整体结构、墙体厚度等关键特征，理解建立模型的科学方法。 2.交流反思：问题与改进：学生分享自己的设计方案，讨论制作和使用中可能出现的问题（如连接不牢固、重心过高、迎风面过大等），并提出改进建议。 3.拓展延伸：实际建筑的抗风设计：介绍上海环球金融中心的顶部开洞设计、客家土楼的圆形结构，分析其抗风暴的原理，让学生感受实际工程中的抗风设计。 四、拓展——布置课后任务 1.根据课堂上的改进建议，完善自己的房屋模型； 2.查阅资料，了解沿海地区房屋的抗风设计特点，对比自己的模型，看看有哪些可以借鉴的地方。 课堂 小结 本节课我们学习了抗风暴房屋的设计需求和限制条件，了解了流线型横截面、下粗上细结构、加厚墙体等关键设计；学会了设计房屋模型的步骤，能画出简图、列出材料，并通过交流反思改进设计。希望大家能运用工程设计的思维，解决生活中的实际问题，感受科学与工程技术的魅力。 板书设计 教学反思 本节课通过 “情境导入—设计分析—模型制作— 流改进” 的流程，贴合三年级学生的认知特点，学生对设计和制作房屋模型的活动兴趣浓厚，参与度高。但部分学生的设计缺乏对结构稳定性的考虑，模型存在重心过高、迎风面过大等问题，后续可增加抗风对比实验，让学生直观感受不同设计的抗风效果，加深对设计原理的理解。 后续可开展 “模型抗风测试” 活动，用风扇模拟风暴，测试不同模型的抗风能力，让学生在实践中验证设计的合理性，培养科学探究和工程设计的能力。 1 学科网（北京）股份有限公司 $